瓦斯对冲击倾向性能量指标影响的数值模拟

作     者：李少刚 张广辉 邓志刚 LI Shaogang;ZHANG Guanghui;DENG Zhigang

作者机构：煤炭科学技术研究院有限公司安全分院北京100013 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院)北京100013 

出 版 物：《煤矿安全》 (Safety in Coal Mines)

年 卷 期：2019年第50卷第6期

页      面：6-10页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804201) 国家科技重大专项资助项目(2016ZX05045003-006-002) 国家自然科学基金资助项目(51574150,51704159) 

主　　题：瓦斯 冲击倾向性 能量耗散 冲击地压 数值模拟 

摘      要：为探究瓦斯对煤冲击倾向性能量指标的影响,基于含瓦斯煤的受力特点,建立含瓦斯煤样气-固耦合控制方程,并植入COMSOL数值模拟软件,开展瓦斯对弹性能量指数和冲击能量指数的影响研究。结果表明:伴随瓦斯压力的增加,煤样中塑性应变区域扩大,且塑性应变程度有所增加,煤样储存弹性应变能的能力下降;煤样变形破坏过程中消耗能量增加,煤样完全破坏后盈余能量减少,导致冲击能量指数和弹性能量指数降低;瓦斯弱化了煤的冲击倾向性,在含瓦斯煤层冲击倾向性鉴定和冲击危险性评价过程中应充分考虑瓦斯对煤冲击特性的影响。